光電對(duì)中裝置.doc

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1、紅外光電對(duì)中控制器主要由直射式紅外光電傳感器、平衡電橋電路、偏差信號(hào)放大電路、數(shù)字顯示電路、偏差信號(hào)處理電路和執(zhí)行電路等部分組成（框圖見(jiàn)下圖）?！　?.直射式紅外光電對(duì)中傳感器　　　　直射式紅外光電對(duì)中傳感器由llO只紅外光電發(fā)射管和110只紅外光電接收管組成（見(jiàn)下圖）。圖中間的空區(qū)部分長(zhǎng)約40cm，一般布的門幅遠(yuǎn)大于該數(shù)值。空區(qū)的兩側(cè)各設(shè)55只發(fā)射管和55只接收管。發(fā)射管和接收管的數(shù)量根據(jù)對(duì)中機(jī)的寬度而定。對(duì)中帆的寬度一般為2.4米。發(fā)射管每5只串聯(lián)。然后再串一只紅龜發(fā)光二極管和一只限流電阻并把他們接到約lOV的直流電源上。該

2、直流電源在10V左右可調(diào)，再通過(guò)調(diào)整加在發(fā)射管上，從而調(diào)整紅外發(fā)射管的發(fā)射功率?！　≈鄙涫郊t外光電傳感器的接收管，分成左右兩組，每組的接收管相互并聯(lián)，在安裝接收管時(shí)，要和發(fā)射管一一對(duì)應(yīng)，讓發(fā)射管發(fā)出的紅外光正好照射在接收管上¨　　2.平衡電橋電路　　　　平衡電橋電路見(jiàn)下圖，由電阻R1、R2和光電接收管DRl～DR55、DLI～DL55以及電位器Wl組成。在圖中，由于Rl=R2，傳感器左側(cè)的光電接收管DRl~DR55的個(gè)數(shù)與右側(cè)的光電接收管DLI～DL55的個(gè)數(shù)相等，當(dāng)電位器WI的滑臂處于中間位置時(shí)。根據(jù)電橋平衡條件可知。該電橋處

3、于平衡狀態(tài)。如果因每個(gè)光電接收管在亮態(tài)時(shí)的阻值參數(shù)不一致，打破了電橋平衡條件，此時(shí)可調(diào)：整電位器W，使Ua=Ub，從而達(dá)到電橋平衡?！　≡诎祽B(tài)時(shí)（即布在傳感器內(nèi)）Uab會(huì)有三種情況出現(xiàn)（見(jiàn)圖3“平衡電橋電路”中的A、B兩點(diǎn)），即：Uab>0;Uab<0；Uab=O。以下就這三種情況逐一分析：　?。?）布面偏向傳感器的左側(cè)?左側(cè)的光電接收管DRl～DR55被遮擋的個(gè)數(shù)大于右側(cè)光克接收管DLI～DL55的個(gè)數(shù)，。因此Ua>Ub（這是因?yàn)楣怆娊邮展茉诎祽B(tài)時(shí)阻值高，在亮態(tài)時(shí)阻值降低），Uab>0，此時(shí)電橋電路就輸出一個(gè)大于零的偏差信號(hào)。

4、　　（2）布面偏向傳感器的右側(cè)、同理Ua

5、時(shí)居中?！　?.偏差信號(hào)放大電路　　　　偏差信號(hào)放大電路（見(jiàn)下圖），由運(yùn)放集成塊ICI，電阻R3～R8組成的減法運(yùn)算電路。在圖中由于R3+R4=R5+R6//R7=R8，我們根據(jù)減法運(yùn)算電路的輸入與輸出的關(guān)系式可知，IC的輸出量：　　即圖中的R7；R為輸入電阻，即圖中的（R3+R4）】。因此集成塊ICl輸出電壓信號(hào)U0也有三種情況出現(xiàn)：當(dāng)Ua>Ub時(shí)Uo為一正值，并與輸入量成比例關(guān)系；當(dāng)Ua

6、　　在ICl輸入端接有電容C1～C3，其作用是防止外界的干擾對(duì)運(yùn)放ICl的影響?！　?.數(shù)字顯示電路　　　　數(shù)字顯示電路，主要由ICL7107構(gòu)成的3又二分一位數(shù)字電壓表（見(jiàn)下圖），ICL7107為（40）腳大規(guī)模集成A/D轉(zhuǎn)換器，能直接驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)極LED數(shù)碼顯示器，不需要另加驅(qū)動(dòng)電路和限流電阻，其工作電壓為±5V雙電源?！　∮蒊CI輸出端（6）腳輸出的偏差信號(hào)，通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)K送到ICL7107A/D轉(zhuǎn)換器輸出端（34）腳，在。A/D轉(zhuǎn)換器內(nèi)部將輸入的偏差電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成4位BCD碼，并經(jīng)7段譯碼后以a、b、c、d、e、f、g碼的形

7、式輸出，直接驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管?！　￡P(guān)于ICL7107引腳功能，可參閱相關(guān)資料，這里僅說(shuō)明（38）～（40）腳OSC3、OSC2、OSC1外接振蕩電阻和電容，所采用的典型時(shí)鐘頻率值為48kHz。5.偏差信號(hào)處理電路　　　　偏差信號(hào)處理電路（見(jiàn)下圖），由四運(yùn)放集成塊IC2（LM324）及電阻R8～R25等組成。IC2-A、IC2-B等組成正偏差信號(hào)處理電璐；IC2-C、IC2-D等組成負(fù)偏差信號(hào)處理電路。這里首先分析正偏差信號(hào)處理電路。由運(yùn)放集成塊IC2-A、電阻R14、R10、R1l、R16以及R8、W2等構(gòu)成反相電壓比較器，在I

8、C2-A反相輸入端（9）腳輸入的偏差電壓信號(hào)Ui與同相輸入端（10腳上的基準(zhǔn)電壓Ua相比較，（10）腳上的基準(zhǔn)電壓Ua由電源+5V經(jīng)R8、W2分壓后獲得，因此基準(zhǔn)電壓Ua≥0。假設(shè)加在（9）腳上的偏差電壓信號(hào)Ui>U^，即Ui為正偏差信號(hào)時(shí)，IC2-A輸出端的輸